Nous suivre Industrie Techno

Machines-outils : comment faire mieux en FAO (01/01/2001)

Les échanges de données entre systèmes hétérogènes sont loin d'être parfaits. Ce qui pose problème pour le dialogue entre donneurs d'ordres et sous-traitants. La capitalisation des savoir-faire contribue efficacement à la contraction des délais.

 

 

On connaît l'obsession de l'industrie automobile : réduire les délais de mise sur le marché des nouveaux produits. Son objectif est de compresser le temps total de gestation d'un nouveau modèle, actuellement de trois ans, à dix-huit mois seulement ! Et il y a fort à parier que cette tendance gagnera rapidement toute l'industrie.


Pour réduire ce fameux "time to market", il faut rechercher d'autres sources de productivité que la réorganisation de la production - au moyen de méthodes comme le juste-à-temps, par exemple - ou l'utilisation d'équipements de fabrication rapide comme l'usinage à grande vitesse. Voilà pourquoi on demande aux outils de CFAO d'accomplir un énième saut technologique. Réunis à l'Institut français de mécanique avancée (Ifma) pour faire le point sur l'évolution et les besoins en matière de FAO (fabrication assistée par ordinateur), les industriels, de Michelin à Renault en passant par PSA et Valeo, ont dévoilé leur stratégie dans ce domaine.


Bien interpréter les données reçues


" Des progrès importants ont été réalisés ces dernières années grâce à l'ingénierie concourante, mais les utilisateurs doivent encore surmonter bon nombre d'obstacles ", souligne Laurent Sabourin, maître de conférences à l'Ifma et organisateur du colloque de Clermont-Ferrand qui a abordé d'une part les échanges de données entre CAO et CFAO et, d'autre part, la capitalisation des connaissances métier.


Des obstacles, il n'en manque pas. A commencer par " les échanges entre systèmes hétérogènes de CFAO qui font l'objet de travaux de développement depuis des années et qui sont loin d'être parfaits ", comme le souligne l'expert. C'est un problème critique pour le dialogue informatique entre donneurs d'ordres et sous-traitants. Quelles solutions les équipementiers utilisent-ils pour tenter d'améliorer les échanges d'informations avec les constructeurs d'automobiles ?


La branche Systèmes d'essuyage du groupe Valeo est continuellement confrontée à cet exercice pour le moins délicat. " Deux aspects entrent en jeux dans l'échange de données techniques informatisées (EDTI) ", explique Vincent Moliner, responsable de la standardisation CFAO et coordinateur de l'informatique technique de la branche. " Premièrement, la connexion et les télécommunications entre les deux partenaires ; deuxièmement, l'interprétation des données reçues. "


Deux stratégies pour le poste frontal


Le premier aspect peut être amélioré par l'utilisation du protocole IP sécurisé et des réseaux ANX (Automotive Netwok Exchange) et ENX (European Network Exchange). L'échange de données pose des problèmes autrement plus ardus. Cet échange est grandement facilité si les systèmes de CFAO des deux entreprises sont identiques. Le cauchemar commence quand les deux systèmes sont différents car des problèmes de relecture sont à prévoir. Pourquoi ? " Tout simplement parce que chaque système de CFAO dispose de sa propre façon de formater les données et de modéliser les entités géométriques ", précise le spécialiste de Valeo.


Trois solutions sont envisageables pour faire dialoguer ces CFAO différentes. Chacune a ses avantages et, surtout, ses inconvénients. L'utilisation d'une interface basée sur un format neutre est la première approche possible. Mais elle s'accompagne souvent de pertes d'informations lors des conversions et suppose beaucoup de travail de retouche. On peut aussi faire appel à la sous-traitance informatique pour la conversion entre les deux systèmes de CFAO. Les points noirs dans ce cas sont : des délais de transferts allongés, l'absence de contrôle sur les données envoyées au client, et souvent des problèmes de confidentialité. Enfin, dernière possibilité, l'utilisation d'un poste frontal équipé du même système CFAO que celui du client. Cette méthode qui, à la longue, peut devenir coûteuse, soulève une autre difficulté : celle du mode de transfert à utiliser entre les deux systèmes. A savoir, une interface neutre ou un convertisseur direct. En outre, l'utilisateur qui adopte la solution du poste frontal a le choix entre deux stratégies. Il peut par exemple, assurer sur ce poste la conception avec le même système de CFAO que celui du client.


Les avantages sont clairs : modèles parfaits, gain de temps (car la conversion est éliminée), facilité à décrocher les contrats. Les inconvénients le sont tout autant : pas de liens avec la base de données de l'entreprise, logiciels métiers non disponibles, peu d'expertise sur le logiciel, etc.


Si cette stratégie ne lui convient pas, l'utilisateur peut emprunter une autre voie, adoptée d'ailleurs par les divisions du groupe Valeo : le poste CAO équipé du système CFAO du client n'est utilisé que comme frontal. Il se contente de réceptionner et d'envoyer les données CFAO entre donneur d'ordres et sous-traitant. Dans cette configuration le sous-traitant, Valeo en l'occurrence, travaille dans son environnement et avec ses outils CFAO. Avantages ? Le nombre de postes est limité, toutes les données sont intégrées dans la base de l'entreprise et les études sont réalisées avec un système parfaitement maîtrisé. Des inconvénients ? Naturellement ! Par exemple, l'absence d'historique sur les modèles CAO convertis, la perte de temps et une CAO peu utilisée. En outre cette méthode présente parfois un défaut totalement rédhibitoire. Elle est impraticable quand le donneur d'ordre impose aux sous-traitants d'effectuer la conception... avec le même système de CFAO que le sien. C'est le cas avec les constructeurs d'automobiles américains.


Et la situation risque encore de se compliquer. En effet, certains constructeurs d'automobiles mettent en place actuellement "l'entreprise étendue". Dans cette approche, tous les intervenants d'un projet auront accès à la base de données du constructeur via des postes SGDT (système de gestion de données techniques). Si les sous-traitants exploitent leur propre SGDT, aux échanges de données géométriques s'ajoutent alors les informations qui concernent les produits.


Formaliser les règles de savoir-faire


Reste qu'améliorer la communication entre les systèmes de CFAO ne suffit pas. Il faut également veiller à la qualité des travaux et, surtout, éviter de réinventer la roue à chaque fois. Comment y parvenir ? Entre autres en facilitant la structuration et la capitalisation du savoir-faire en conception et en fabrication des entreprises. Renault a appliqué cette approche à l'usinage des culasses. Il mène ce projet de capitalisation et de formalisation des règles de savoir-faire pour l'usinage sur des lignes flexibles en collaboration avec les experts du laboratoire LaRAMA de l'IFMA.


Les deux équipes ont recensé et classé les paramètres produit/process, identifié les contraintes de fabrication, modélisé les contraintes produit/process et au final, proposé des alternatives aux gammes d'usinage. Reste à intégrer les modèles dans un outil informatique en cours de définition actuellement. L'outil sera alors précieux pour pouvoir réutiliser les multiples savoir-faire des usineurs dès la phase de conception et faire des prédictions qui faciliteront la réalisation de nouvelles pièces.


CHEZ MICHELIN

La flexibilité en CAO sera mieux digérée par la FAO

"Nous sommes passés de la planche à dessin électronique des années soixante-dix et quatre-vingt à des vrais outils d'aide à la conception", se félicite Camille Demarquilly, responsable du projet XAO chez Michelin. Mais cela ne lui suffit plus. Fortes attentes des utilisateurs de FAO Voici donc un nouveau projet XAO, lancé en 1999, et qui a pour ambition de construire, à partir de la plate-forme Catia V5 de Dassault Systèmes, les futurs outils intégrés et collaboratifs de conception, de fabrication et d'ingénierie assistée par ordinateur. Ils doivent être opérationnels pour définir, calculer et fabriquer tous les pneus et moules du groupe. Objectif : accélérer la mise sur le marché de nouveaux pneus. Le représentant des utilisateurs FAO dans le projet XAO, en tire les premiers enseignements. " Il n'y aura pas de solution universelle, mais des variantes par processus qui impliqueront l'ensemble des acteurs ", explique-t-il. Les attentes des utilisateurs FAO sont fortes : tout à la fois, une facilité d'utilisation accrue, des coûts de mise en oeuvre plus faibles, le stockage natif et décuplé du savoir-faire, une flexibilité CAO mieux digérée par la FAO... " Attention cependant aux obstacles ", avertit l'expert. Et de citer la remise en cause des façons de travailler ou le choix économique difficile entre les solutions de capitalisation de la connaissance. 



CHEZ PCI

Objectif : boucler la chaîne CAO-FAO 3D 

Spécialiste de la conception et de la fabrication des équipements de production pour l'industrie, PCI, filiale du groupe PSA, utilise plusieurs outils de FAO : Goelan de CN Industries pour l'usinage 2 1/2 axes, WorkNC de Sescoi pour l'usinage de forme 3D, NC Simul de Spring Technologies pour la simulation de l'usinage... " Notre objectif actuel est de finaliser la filière CAO-FAO 3D ", explique Gilbert Le Jaouan, responsable FAO chez PCI. 


Échange de fichiers compatibles 


Utilisé en conception 3D solide depuis début 2000, le logiciel de CAO think3 dialoguera directement avec Goelan. La reconnaissance des formes à usiner et la récupération des informations géométriques se feront alors automatiquement. Le fichier Iges d'une pièce conçue avec le logiciel think3 pourra être exploité par le logiciel Goelan. "Pour l'utilisateur, la phase de transformation du fichier Iges en fichier lisible par Goelan sera transparente", indique le spécialiste. "Il aura simplement à soumettre sa conversion via l'Intranet de PCI et recevra en échange le résultat (en l'occurrence le fichier compatible avec Goelan) directement dans le répertoire désiré." Plusieurs travaux de développement sont aussi prévus dans le domaine de l'usinage à grande vitesse (UGV), une des spécialités de PCI : recherche de nouveaux outils de coupe, amélioration du logiciel de simulation, recherche d'une méthodologie de calcul prédictif des conditions de coupe. De plus, PCI teste de nouvelles stratégies d'usinage toujours au "juste nécessaire" visant à optimiser à la fois le travail d'ajustage et celui d'usinage. Enfin, la programmation polynomiale fait partie des technologies actuellement à l'étude chez le constructeur stéphanois... 



FAO ET UGV 

LE CETIM TESTE LES ÉDITEURS DE LOGICIELS 

Fidèle à sa mission de diffusion des savoir-faire auprès des industriels de la mécanique, le Cetim a organisé fin novembre deux journées sur le thème La FAO pour l'usinage grande vitesse. Elles ont été l'occasion de faire "plancher" neuf éditeurs sur deux pièces tests. Il s'agissait d'un poinçon et d'une matrice à tailler dans des bruts de 150 x 150 x 90 mm, en acier 40CMD8 1100 Mpa. 


Grosses différences 


Conditions : machines d'usinage 3 axes et outils à choisir dans une gamme fournie. Le responsable du test, Patrick Marchand, est toutefois un peu déçu, car trois éditeurs seulement (Delcam, Sescoi et Tebis) ont vraiment joué le jeu et réalisé les pièces. "C'est dommage car les usineurs présents auraient aimé juger... sur pièces." Mais rien n'est perdu : "nous allons prendre à notre charge l'usinage de toutes les pièces durant le premier trimestre 2001, afin de vérifier les allégations des éditeurs et la qualité obtenue. Et tous les résultats feront l'objet d'une publication." Cela étant, l'analyse des simulations proposées montre déjà de fortes différences entre les éditeurs : le nombre d'outils utilisés varie de 7 à 17 pour le poinçon, tout comme les temps de calcul des trajectoires d'outils qui, sur plate-forme informatique comparable, vont de 10 à plus de 40 min pour la matrice et de 10 à plus de 60 min pour le poinçon. Quant aux temps d'usinage ils s'échelonnent de 80 à 200 min pour le poinçon et de 60 à 130 min pour la matrice. A vérifier en usinage d'atelier. J.-F. P.



SITES

http://www.step-nc.org

http://www.steptools.com



IFMA : UN LABORATOIRE POUR LA FUTURE FAO

De la génération automatique des gammes de fabrication à la maquette numérique, en passant par les systèmes de capitalisation et de formalisation des règles de savoir-faire pour les ateliers de mécanique, les recherches menées par l'Institut français de mécanique avancée (Ifma) (http://www.ifma.fr) en collaboration avec des industriels sont unanimement reconnues dans le domaine de l'usinage. Des noms comme Renault ou PSA ainsi que CN Industries le prouvent avec des projets qui visent un même objectif : regrouper conception, fabrication, ingénierie sur une seule plate-forme.

Bienvenue !

Vous êtes désormais inscrits. Vous recevrez prochainement notre newsletter hebdomadaire Industrie & Technologies

Nous vous recommandons

[Vidéo] Naïo Technologies veille au grain avec son robot Dino

[Vidéo] Naïo Technologies veille au grain avec son robot Dino

Pour désherber, biner et assister la récolte, l’entreprise française Naïo Technologies a développé des[…]

De l'Alfa Romeo 8C à la Ford Mustang de Fast & Furious 6

De l'Alfa Romeo 8C à la Ford Mustang de Fast & Furious 6

+ grand + précis + rapide   : l'impression 3D repousse ses limites

Dossiers

+ grand + précis + rapide : l'impression 3D repousse ses limites

Les promesses de l'impression 3D métallique

Les promesses de l'impression 3D métallique

Plus d'articles